專利名稱：一種水體微藻類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置及應用方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種水資源再生利用生態(tài)技術，屬于環(huán)境工程技術領域，尤其 是一種水體微藻類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置及其應用方法。
背景技術：
當今世界，水資源已成為一種緊缺的、寶貴的資源。但是，人們緊缺的不 是無法使用的污水，而是潔凈的、可再使用的水資源。目前，污水處理廠處理 后的一級排放水或中水，去除了部分污染物，表面上看起來是清澈潔凈的，但 是，溶于水中的物質(zhì)如氮、磷等污染物含量仍然很高，無法成為潔凈水——復原水(優(yōu)于GB3838-2002V類指標的水質(zhì))。從本質(zhì)上講，這些排放水都是超V 類(GB3838-2002)的污水，排放到江河湖泊后很快會引起藻類爆發(fā)，使江河湖 泊發(fā)黑發(fā)臭，致使水質(zhì)惡化，破壞水生態(tài)環(huán)境。如今，污水處理技術還有濕地技術、微生物技術和生物膜滲透處理技術等。 濕地技術和微生物技術處理后的水質(zhì)指標與污水處理廠相當，甚至低于污水處 理廠，同時因氣候變化和溫度變化等不可控制的因素影響，這兩種方法都難以 大規(guī)模推廣使用，解決水體潔凈問題。而生物膜滲透處理技術處理后的水質(zhì)指 標雖然高于污水處理廠，但是其技術投資非常大，單位水體的處理成本也非常 高，在目前的經(jīng)濟發(fā)展水平下，即使發(fā)達國家也難以推廣普及使用。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中的缺點與不足，提供一種低成本且高效 凈化水體的水體微藻類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置。本發(fā)明的另一目的在于提供上述水體微藻類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置的應用方法，有效地解決江河、湖泊、景觀水和污水等水體的富營養(yǎng)化及水環(huán)境污染問題。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明按以下技術方案實現(xiàn)一種水體微藻類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置，其包括至少一個多功能混合混凝器; 透析管道，與多功能混合混凝器連接，透析管道上設有若干個帶閥門的引入水 口；自動控制系統(tǒng)。進一步，還包括排水管道，與多功能混合混凝器連接，排水管道上設有若 干個帶閥門的導出水口。上述多功能混合混凝器包括相連相通的混合機構(gòu)和混凝機構(gòu)，混合機構(gòu)設 有進水口，混凝機構(gòu)設有帶閥門的出水口。進一步，所述混合機構(gòu)包括相通的汽水混合室和汽水混合區(qū)，汽水混合室 外部設有環(huán)形空氣計量進氣總管和發(fā)泡劑計量進料總管，空氣計量進氣總管和 發(fā)泡劑計量進料總管沿圓周分別均布有若干個與汽水混合室連通的入口。進一步，所述混凝機構(gòu)包括相通的汽水混凝室和汽水混合混凝區(qū)，汽水混 凝室與上述汽水混合區(qū)相通，且設有環(huán)形混凝劑計量進料總管，環(huán)形混凝劑計 量進料總管沿圓周均布有若干個與汽水混凝室連通的入口。水體微藻類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置的應用方法，包括以下步驟A.啟動自動控制系統(tǒng)，將水體從透析管道指定的引入水口引入指定的多功能混合混凝器;B.水 體在多功能混合混凝器中進行混合混凝反應；C.完成反應的水體排出多功能混 合混凝器，通過排水管道或水體流動定向?qū)⒃孱惣捌渌泻ξ镔|(zhì)富集到指定水 域。進一步，對于流動性水體，沿水流方向設有多個攔水壩及進出水管，攔水 壩將流動性水體分隔形成若干個靜態(tài)水域，每一靜態(tài)水域分別設有水體微藻類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置且通過進出水管相互連通。進一步，所述B步驟采用發(fā)泡劑的優(yōu)選組成及摩爾配比是Al2 (S04) 3 : NaH①3為1:6。進一步，所述B步驟的混凝時間為0.2 0.5秒。進一步，所述B步驟采用的混凝劑為鋁鹽、或鐵鹽、或有機混凝劑、或微 生物代謝物。進一步，所述B步驟采用的混凝劑為植物提取物。 上述鋁鹽為硫酸鋁、或氯化鋁、或明礬、或硫酸鋁和氯化鋁的組合。 上述鐵鹽為硫酸亞鐵、或硫酸鐵、或三氯化鐵。上述有機混凝劑為聚烯酰胺、或絮凝劑CG-A、或分子量達106級的多聚糖和纖維素高分子衍物。上述微生物代謝物為微生物絮凝劑。本發(fā)明控制和利用微藻類生長繁殖，生成巨量生物膜，吸收、吸附水體中 的懸浮物、重金屬等污染物，高效清除水體中N、 P等元素，提高藻類的富集、 轉(zhuǎn)移效果，控制和減少藻類的爆發(fā)，達到凈化水體的效果，效率高，投資少， 運行成本低，使用方法簡單方便。同時，本發(fā)明既可應用于流動水體，也可應用于靜態(tài)水體，應用范圍廣1. 用于生活污水處理，可代替污水處理廠；2. 用于工業(yè)廢水處理，前段工藝可按污水處理廠技術處理，后段深度處理 采用本發(fā)明即可處理成復原水；3. 安裝于自來水廠的進水口，可以將污染物超標的水源作預處理，使供給 自來水的水質(zhì)達標；4. 安裝于社區(qū)、公園的景觀湖泊或江河，可使江河、湖泊快速潔凈，恢復水體生態(tài)，不產(chǎn)生二次污染物，節(jié)水節(jié)能；5.安裝于養(yǎng)殖池塘，可以控制水質(zhì)、底泥的各項指標，使魚、蝦等水產(chǎn)品 不易致病，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的水產(chǎn)品。為了能更清晰的理解本發(fā)明，以下將結(jié)合


闡述本發(fā)明的具體實施方式
。

圖1是本發(fā)明實施例1的連接效果圖。圖2是攔水壩的效果圖。圖3是多功能混合混凝器的局部結(jié)構(gòu)剖視圖。圖4是本發(fā)明實施例1的使用狀態(tài)效果圖。圖5是本發(fā)明實施例2的連接效果圖。圖6是本發(fā)明實施例3的連接效果圖。圖7是本發(fā)明實施例4的連接效果圖。
具體實施方式
實施例1如圖l、 2所示，本發(fā)明所述的水體微藻類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置對河流等流動 性水體進行水體凈化。凈化前，需沿河流水體流動方向設置多個攔水壩4及掩 埋于河床下的進出水管5，多個攔水壩4將河流分隔形成若干個靜態(tài)水域，每一 靜態(tài)水域分別設有水體微藻類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置且通過進出水管5相互連通。所述水體微藻類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置包括若干個多功能混合混凝器1，每一多 功能混合混凝器1包括相連相通的混合機構(gòu)11和混凝機構(gòu)12，混合機構(gòu)11端 口設有進水口 13，混凝機構(gòu)12端口設有帶閥門的出水口 14，進、出水口分別 設有抽水泵。上述混合機構(gòu)11包括相通的汽水混合室111和汽水混合區(qū)112，汽水混合 室111外部設有環(huán)形空氣計量進氣總管1111和發(fā)泡劑計量進料總管1112，環(huán)形 空氣計量進氣總管1111和發(fā)泡劑計量進料總管1112沿圓周分別均布有多個與汽 水混合室連通的入口。上述混凝機構(gòu)12包括相通的汽水混凝室121和汽水混合 混凝區(qū)122，汽水混凝室121與上述汽水混合區(qū)112相通，并且其外部設有環(huán)形 混凝劑計量進料總管1211，環(huán)形混凝劑計量進料總管1211沿圓周均布有多個入 卩。所述水體微藻類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置還包括透析管道2和排水管道3，透析管 道2與多功能混合混凝器的進水口 13連接，排水管道3與多功能混合混凝器的 出水口 14連接。透析管道2上設有多個引入水口21，排水管道3上設有多個導 出水口31。引入水口 21和導出水口 31均設有控制開閉的閥門。及所述水體微 藻類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置還包括一自動控制系統(tǒng)，包括電腦及附帶軟、硬件，可 調(diào)控整個水體微藻類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置的工作狀態(tài)及水體凈化過程的每一步 驟。如圖1 4所示，水體微藻類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置采用如下方法進行水體凈化首先，在河流水體中確定受污染水域A，關閉該污染水域的進出水管。啟動自動控制系統(tǒng)，開啟指定的若干個多功能混合混凝器，并關閉其余多功能混合混凝器；同時，開啟透析管道上指定的引入水口閥門和排水管道上指定的導 出水口閥門，并關閉其余水口閥門。然后，通過抽水泵將水體從指定的引入水口引入透析管道，并到達指定的 多功能混合混凝器。在混合機構(gòu)的汽水混合室中與空氣和發(fā)泡劑混合，發(fā)泡劑 的優(yōu)選組成及摩爾配比是Al2 (S04) 3 : NaHC03為1 : 6;在汽水混合區(qū)中水體 與空氣和發(fā)泡劑充分混合，由于發(fā)泡劑和空氣產(chǎn)生大量微細氣泡，并貼附于污染顆粒上，形成比重小于水的飄浮絮體。充分混合后的汽水混合水進入汽水混 凝室，加入混凝劑鋁鹽，如硫酸鋁、氯化鋁?；炷齽┡c汽水混合水混合后進入 汽水混凝區(qū)并進一步充分混合，進行反應絮凝，混凝的溫度與水溫相同，混凝時間為0.2 0.5秒。這樣，水體與藥物快速均勻混合后經(jīng)絮凝即形成可上浮于 水面的大而密集的絮體。最后，經(jīng)過多功能混合混凝器作用的水體在完成混合混凝反應后從多功能 混合混凝器的出水口進入排水管道，并從指定的導出水口導入水域，通過水體 流動定向?qū)⒏〕鏊娴脑孱惣捌渌泻ξ镔|(zhì)富集到指定水域，集中處理轉(zhuǎn)移。 同時，開啟掩埋于河床下進出水管，將凈化后的水體輸送到其它水域。本發(fā)明的核心技術是能夠有效去除水體中抑制藻類生長因子，控制利用藻 類的繁殖生長周期，促使藻類生成大量的生物膜，吸收和吸附水體中大量的N、 P、 COD和重金屬等有害物質(zhì)，并利用水體微藻類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置將水體中的 藻類及其它有害物質(zhì)富集并轉(zhuǎn)移出水體，使水體得到凈化，同時利用水體生態(tài) 透析系統(tǒng)裝置給水體施放有益菌種，建立水體的優(yōu)勢菌落，提高水體的自凈能 力。與傳統(tǒng)的污水處理廠的污水處理方式相比，本發(fā)明無需占地，形式靈活多 樣，投資少，運行成本低，而水體凈化能力強，且不會產(chǎn)生二次污染。經(jīng)水體 微藻類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置凈化的水體，藻類被大量殺死或致傷，并在發(fā)泡劑和 混凝劑的作用下，99%浮出水面富集到指定區(qū)域，操作簡單方便，效率高，凈化 后水體可達GB3838-2002的V類指標以上。實施例2如圖5所示，該實施例是利用水體微藻類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置對湖泊等封閉 性水體進行水體凈化。該水體微藻類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置的實施方式與實施例1基本相同，不同之處在于若干個多功能混合混凝器1的進水口通過透析管道2 相互連接，在湖泊水域上形成一巨大的環(huán)形透析循環(huán)通道；在環(huán)形透析循環(huán)通 道的內(nèi)部再設置若干個多功能混合混凝器1并與環(huán)形透析循環(huán)通道連接，從而 將該湖泊水域分成若干個較小的環(huán)形透析循環(huán)通道。利用該水體生態(tài)透析系統(tǒng) 裝置對水體凈化的方法與實施例1也基本相同。實施例3如圖6所示，該實施例是利用水體微藻類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置對江河和明渠、 或暗渠等水體進行水體凈化，實施方式與實施例1基本相同，不同之處在于利 用明渠或暗渠可以節(jié)省部分管道，可對江河和明渠、暗渠的水體進行交換處理。實施例4如圖7所示，該實施例是利用水體微藻類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置對河流、湖泊、 魚塘、蓄水池、調(diào)節(jié)池、水庫等水體進行綜合水體凈化，所述河流、湖泊、魚 塘、蓄水池、調(diào)節(jié)池、水庫等可以為人造的，或天然形成的。其實施方式與上 述實施例基本相同，不同之處在于通過透析管道可以將各水域的水體進行交換 處理，形成一個跨越流動水域和封閉水域的水體生態(tài)透析系統(tǒng)。本發(fā)明并不局限于上述幾種實施方式，如果對本發(fā)明的各種改動或變型不 脫離本發(fā)明的精神和范圍，倘若這些改動和變型屬于本發(fā)明的權(quán)利要求和等同 技術范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型。
權(quán)利要求
1. 一種水體微藻類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置，其特征在于包括·至少一個多功能混合混凝器(1)；·透析管道(2)，與多功能混合混凝器連接，透析管道上設有若干個帶閥門的引入水口(21)；·自動控制系統(tǒng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水體微藻類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置，其特征在于 還包括排水管道，與多功能混合混凝器連接，排水管道上設有若干個帶閥 門的導出水口。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水體微藻類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置，其特征在于 所述多功能混合混凝器(1 )包括相連相通的混合機構(gòu)(10和混凝機構(gòu)(12 )， 混合機構(gòu)設有進水口 (13)，混凝機構(gòu)設有帶閥門的出水口 (14)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種水體微藻類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置，其特征在于所述混合機構(gòu)(11)包括相通的汽水混合室(111)和汽水混合區(qū)(112)，汽水混合室(111)外部設有環(huán)形空氣計量進氣總管(1111)和發(fā)泡劑計量進料總管(1112)，空氣計量進氣總管和發(fā)泡劑計量進料總管沿圓周分別均布有若干個與汽水混合室連通的入口。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種水體微藻類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置，其特征在于 所述混凝機構(gòu)(12)包括相通的汽水混凝室(121 )和汽水混合混凝區(qū)(122)， 汽水混凝室(121)與上述汽水混合區(qū)相通，且設有環(huán)形混凝劑計量進料總 管(1211)，環(huán)形混凝劑計量進料總管沿圓周均布有若干個與汽水混凝室連 通的入口。
6、 一種水體微藻類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置的應用方法，其特征在于包括以下步驟: A.啟動自動控制系統(tǒng)，將水體從透析管道指定的引入水口引入指定的多功能混合混凝器；B. 水體在多功能混合混凝器中進行混合混凝反應；C. 完成反應的水體排出多功能混合混凝器，通過排水管道或水體流動定向 將藻類及其它有害物質(zhì)富集到指定水域。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的水體微藻類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置的應用方法，其特征 在于對于流動性水體，沿水流方向設有多個攔水壩及進出水管，攔水壩 將流動性水體分隔形成若干個靜態(tài)水域，每一靜態(tài)水域分別設有水體微藻 類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置且通過進出水管相互連通。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的水體微藻類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置的應用方法，其特征在于:所述B步驟采用發(fā)泡劑的優(yōu)選組成及摩爾配比是Al2(S04)3 : NaHC03 為1 : 6。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的水體微藻類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置的應用方法，其特征 在于所述B步驟的混凝時間為0.2 0.5秒。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的水體微藻類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置的應用方法，其特征 在于所述B步驟采用的混凝劑為鋁鹽、或鐵鹽、或有機混凝劑、或微生 物代謝物。
11、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的水體微藻類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置的應用方法，其特征 在于所述B步驟采用的混凝劑為植物提取物。
12、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的水體微藻類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置的應用方法，其特征在于所述鋁鹽為硫酸鋁、或氯化鋁、或明礬、或硫酸鋁和氯化鋁的組合。
13、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的水體微藻類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置的應用方法，其特征在于所述鐵鹽為硫酸亞鐵、或硫酸鐵、或三氯化鐵。
14、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的水體微藻類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置的應用方法，其特征在于所述有機混凝劑為聚烯酰胺、或絮凝劑CG-A、或分子量達106級的 多聚糖和纖維素高分子衍物。
15、根據(jù)權(quán)利要求10所述的水體微藻類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置的應用方法，其特征在于所述微生物代謝物為微生物絮凝劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水體微藻類生態(tài)透析系統(tǒng)裝置及應用方法，該裝置包括至少一個多功能混合混凝器；透析管道，與多功能混合混凝器連接，透析管道上設有若干個帶閥門的引入水口；自動控制系統(tǒng)。本發(fā)明控制和利用微藻類生長繁殖，生成巨量生物膜，吸收、吸附水體中的懸浮物、重金屬等污染物，高效清除水體中N、P等元素，提高藻類的富集、轉(zhuǎn)移效果，控制和減少藻類的爆發(fā)，達到凈化水體的效果，效率高，投資少，運行成本低，使用方法簡單方便；同時，本發(fā)明既可應用于流動水體，也可應用于靜態(tài)水體，對江河、景觀水、湖泊、河涌、明暗渠、生活污水、污水處理廠排放水和養(yǎng)殖水等均可適用。
文檔編號C02F1/44GK101264988SQ20081002761
公開日2008年9月17日 申請日期2008年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月22日
發(fā)明者邱樹興, 鄭永旭 申請人:鄭永旭;邱樹興